NANOMET圧粉を用いた3次元構造SRモータの開発とハイブリット重機への応用

本年度は横方向磁束型スイッチトリラクタンスモータ（TFSRM）の電流アンバランス特性について解明を行い，その解決法を提案した。TFSRMは従来の一般的なSRモータよりも大トルクが可能であるため，その可能性に期待されている。そこで先行研究では一般的なSRモータとトルク特性に比較を行った。しかし，試作機の3相TFSRMにおいて電流およびトルクのアンバランスが確認された。電流およびトルクのアンバランスが発生すると各相の制御系に悪影響を及ぼす等，正常な運転か不可能となる。そこで3相TFSRMのアンバランス原因を解明するため有限要素法（3D-FEM）を用いて解析を行った。解析の結果，アンバランスの要因は，各相の磁気回路が互いに独立していないこととそれによって磁気回路の対称性が失われたためと考えられる。そこで本研究ではさらに，構造的に上下対称を有する2相TFSRMと4相TFSRMの電流およびトルク特性について検討を行った。まず， 2相TFSRMについて３D-FEMを用いて特性を解析した。その結果，各相の磁気回路は独立していなかったものの対称性を持っていたため，電流およびトルクにおけるアンバランス特性はきれいに改善され，特性向上が見込まれる傾向が得られた。一方，4相TFSRMは構造的に上下対称であるが，励磁タイミングの関係上，磁気回路的には非対称であり電流およびトルク特性においてアンバランス現象が顕著に発生した。このことより，アンバランス現象やトルク密度の観点から2相TFSRMが好特性を示すことが明らかとなった。しかしながら，2相機は正転逆転の制御が難しく，今後検討を進める必要がある。

本年度は横方向磁束型スイッチトリラクタンスモータ（TFSRM）の電流アンバランス特性について解明を行い，その解決法を提案した。TFSRMは従来の一般的なSRモータよりも大トルクが可能であるため，その可能性に期待されている。そこで先行研究では一般的なSRモータとトルク特性に比較を行った。しかし，試作機の3相TFSRMにおいて電流およびトルクのアンバランスが確認された。電流およびトルクのアンバランスが発生すると各相の制御系に悪影響を及ぼす等，正常な運転か不可能となる。そこで3相TFSRMのアンバランス原因を解明するため有限要素法（3D-FEM）を用いて解析を行った。解析の結果，アンバランスの要因は，各相の磁気回路が互いに独立していないこととそれによって磁気回路の対称性が失われたためと考えられる。そこで本研究ではさらに，構造的に上下対称を有する2相TFSRMと4相TFSRMの電流およびトルク特性について検討を行った。まず， 2相TFSRMについて３D-FEMを用いて特性を解析した。その結果，各相の磁気回路は独立していなかったものの対称性を持っていたため，電流およびトルクにおけるアンバランス特性はきれいに改善され，特性向上が見込まれる傾向が得られた。一方，4相TFSRMは構造的に上下対称であるが，励磁タイミングの関係上，磁気回路的には非対称であり電流およびトルク特性においてアンバランス現象が顕著に発生した。このことより，アンバランス現象やトルク密度の観点から2相TFSRMが好特性を示すことが明らかとなった。しかしながら，2相機は正転逆転の制御が難しく，今後検討を進める必要がある。